Правильная выемка контактного наконечника может повысить эффективность сварки

Во многих случаях расходные материалы для горелок MIG могут быть второстепенными в процессе сварки, поскольку вопросы оборудования, рабочего процесса, конструкции деталей и т. д. доминируют в центре внимания операторов сварки, контролеров и других лиц, участвующих в операции. Тем не менее, эти компоненты, особенно контактные наконечники, могут оказывать существенное влияние на качество сварки.

В процессе сварки MIG контактный наконечник отвечает за передачу сварочного тока на проволоку, когда она проходит через отверстие, создавая дугу. В идеале провод должен проходить с минимальным сопротивлением, сохраняя при этом электрический контакт. Не менее важно положение контактного наконечника внутри сопла, называемое углублением для контактного наконечника. Это может повлиять на качество, производительность и стоимость сварочных работ. Это также может повлиять на количество времени, затрачиваемого на выполнение операций, не добавляющих ценности, таких как шлифовка или дробеструйная обработка деталей, которые не способствуют общей производительности или прибыльности операции.

Влияние на качество сварки
Углубление контактного наконечника влияет на ряд факторов, которые, в свою очередь, могут повлиять на качество сварки. Например, вылет или удлинение электрода (длина провода между концом контактного наконечника и рабочей поверхностью) зависит от углубления контактного наконечника — в частности, чем больше углубление контактного наконечника, тем длиннее выступ провода. По мере увеличения вылета провода напряжение увеличивается, а сила тока уменьшается. Когда это происходит, дуга может дестабилизироваться, вызывая чрезмерное разбрызгивание, блуждание дуги, плохой контроль нагрева на тонких металлах и снижение скорости перемещения.

Углубление контактного наконечника также влияет на тепловое излучение сварочной дуги. Накопление тепла приводит к увеличению электрического сопротивления расходных материалов переднего конца, что снижает способность контактного наконечника пропускать ток по проводу. Эта плохая проводимость может привести к недостаточному проплавлению, разбрызгиванию и другим проблемам, которые могут привести к получению неприемлемого сварного шва или необходимости переделки.

Кроме того, слишком большое количество тепла обычно сокращает срок службы контактного наконечника. Результатом являются более высокие общие затраты на расходные материалы и большее время простоя для замены контактного наконечника. Поскольку труд почти всегда является самой большой статьей расходов при сварочных работах, эти простои могут привести к ненужному увеличению производственных затрат.

Еще одним важным фактором, на который влияет выемка контактного наконечника, является покрытие защитным газом. Когда выемка контактного наконечника размещает сопло дальше от дуги и сварочной ванны, зона сварки становится более восприимчивой к воздушному потоку, который может нарушить или вытеснить защитный газ. Плохое покрытие защитным газом приводит к пористости, разбрызгиванию и недостаточному проникновению.

По всем этим причинам важно использовать правильную контактную выемку для приложения. Ниже приведены некоторые рекомендации.

Типы углублений контактного наконечника
Диффузор, наконечник и сопло — это три основные детали, из которых состоят расходные материалы для горелки MIG. Диффузор присоединяется непосредственно к горловине пистолета и пропускает ток через контактный наконечник и направляет газ в сопло. Наконечник соединяется с диффузором и передает ток на проволоку, которая проходит через сопло и к сварочной ванне. Сопло крепится к диффузору и служит для фокусировки защитного газа на сварочной дуге и сварочной ванне. Каждый компонент играет решающую роль в общем качестве сварки.

С расходными деталями для горелки MIG доступны два типа углубления контактного наконечника: фиксированное или регулируемое. Поскольку регулируемое углубление контактного наконечника может быть изменено на различные диапазоны глубины и расширения, они имеют то преимущество, что могут удовлетворить требования к углублению для различных приложений и процессов. Однако они также увеличивают вероятность человеческой ошибки, поскольку операторы сварки регулируют их, маневрируя положением сопла или с помощью фиксирующего механизма, который фиксирует контактный наконечник в заданном углублении.

Чтобы избежать вариаций, некоторые компании предпочитают наконечники с фиксированным углублением, чтобы обеспечить однородность сварки и добиться стабильных результатов от одного сварщика к другому. Наконечники с фиксированным углублением широко используются в автоматизированных сварочных работах, где решающее значение имеет постоянное расположение наконечника.

Различные производители изготавливают расходные материалы с учетом различной глубины выемки контактного наконечника, которая обычно варьируется от выемки 1/4 дюйма до удлинения 1/8 дюйма.

Определение правильного углубления
Правильное углубление контактного наконечника зависит от применения. Хорошее правило, которое следует учитывать, заключается в том, что в большинстве случаев по мере увеличения тока углубление также должно увеличиваться. Кроме того, поскольку меньший вылет проволоки обычно приводит к более стабильной дуге и лучшему проникновению низкого напряжения, наилучшая длина вылета проволоки, как правило, является самой короткой, допустимой для применения. Ниже приведены некоторые рекомендации. Кроме того, дополнительные примечания см. на рис. 1.

1. Для импульсной сварки, процессов переноса распылением и других применений с током более 200 ампер рекомендуется углубление контактного наконечника 1/8 дюйма или 1/4 дюйма.
 

2. Для применений с более высокими токами, например, при соединении толстых металлов с проволокой большого диаметра или с металлическим сердечником с помощью процесса переноса распылением, утопленный контактный наконечник также может помочь защитить контактный наконечник от сильного нагрева дуги. Использование более длинного выступа проволоки для этих процессов помогает снизить вероятность прожога (когда проволока плавится и прилипает к контактному наконечнику) и разбрызгивания, что помогает продлить срок службы контактного наконечника и снизить затраты на расходные материалы.
 

3. При использовании процесса переноса короткого замыкания или слаботочной импульсной сварки обычно рекомендуется контактный наконечник заподлицо с выступом проволоки примерно 1/4 дюйма. Относительно короткая длина вылета позволяет осуществлять перенос короткого замыкания для сварки тонких материалов без риска прожога или коробления и с низким уровнем разбрызгивания.
 

4. Удлиненные контактные наконечники обычно предназначены для очень ограниченного числа случаев короткого замыкания в труднодоступных конфигурациях соединений, таких как глубокие и узкие соединения с V-образными канавками при сварке труб.

Эти соображения могут помочь при выборе, но всегда сверяйтесь с рекомендациями производителя, чтобы определить правильное углубление контактного наконечника для работы. Помните, что правильное положение может уменьшить возможность чрезмерного разбрызгивания, пористости, недостаточного проникновения, прожога или коробления на более тонких материалах и т. д. Более того, когда компания признает, что причиной таких проблем является выемка контактного наконечника, это может помочь избежать трудоемких и дорогостоящих действий по устранению неполадок или послесварочных работ, таких как доработка.

Дополнительная информация: выберите советы по качеству
Поскольку контактные наконечники являются важным фактором для выполнения качественных сварных швов и сокращения времени простоя, важно выбрать высококачественный контактный наконечник. Хотя эти продукты могут стоить немного дороже, чем продукты более низкого качества, они обеспечивают долгосрочную ценность за счет увеличения срока службы и сокращения времени простоя для замены. Кроме того, контактные наконечники более высокого качества могут быть изготовлены из улучшенных медных сплавов и обычно подвергаются механической обработке с более жесткими механическими допусками, что обеспечивает лучшее тепловое и электрическое соединение для минимизации накопления тепла и электрического сопротивления. Расходные детали более высокого качества обычно имеют более гладкое центральное отверстие, что приводит к меньшему трению при прохождении проволоки. Это означает стабильную подачу проволоки с меньшим сопротивлением и меньшим количеством потенциальных проблем с качеством. Более качественные контактные наконечники также могут помочь свести к минимуму обратное прогорание и предотвратить возникновение неустойчивой дуги, вызванной непостоянной электропроводностью.